abs蒙脱土纳米复合材料及其协效阻燃作用研究

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1、桂林工学院硕士学位论文摘要本文采用十六烷基三甲基溴化胺(CTAB)为插层剂对钠基蒙脱土(Na．MMT)进行有机化改性，得到有机改性蒙脱土(OM'MT)。用X．射线(XRD)、热重分析(TG)、差示扫插量热分析(DSC)、傅立叶转换红外光谱(FT-IR)对其进行分析。用熔融插层法分别制备了ABS／MMT纳米复合材料和ABS／TPP／MMT纳米复合材料。采用了X．射线、透射电子显微镜(TEM)对复合材料的结构进行分析和表征；采用热重分析法研究了复合材料的稳定性；采用万能力学试验机研究了复合材料的拉伸性能和抗冲击性能：采用氧指数仪、垂直燃烧试验机、锥形量热仪研究了复合

2、材料的燃烧性能；采用扫描电镜(SEM)对燃烧后试样的炭层形貌进行了分析。。实验结果表明：钠基蒙脱土经过通过十六烷基三甲基溴化胺有机化插层处理后转化为有机化蒙脱土。XRD表明其层间距由1．46nm扩大到2．71nm：热分析(DSC，TG)也表明有机化蒙脱土在70"---700℃温度范围内质量损失了25％。IR表明插层剂通过离子交换反应进入蒙脱土层间，改善了蒙脱土片层的表面性能，增加了与聚合物的相容性：XRD、TEM都表明ABS插层到蒙脱土的片层间形成ABS／OMMT纳米复合材料和ABS／TPP／蒙脱土纳米复合材料；ABS／OMMT复合材料在蒙脱土质量分数为4％时冲

3、击强度最大，比纯PP增大了约70％，拉伸强度最大，比纯PP增大了约15％；TG分析表明ABS／OMMT复合材料的分解温度随OMMT含量的增大而升高，剩炭率也逐渐增大，最大达到7．8％，ABS／TPP／MMT纳米复合材料在热解过程中表现出良好的热稳定性，在500℃时的残余碳含量由60／o增加到11％；ABS／OMMT纳米复合材料和ABS／TPP／蒙脱土纳米复合材料的LOI都比纯的ABS提高很多，而且两种复合材料的氧指数都是在当蒙脱土含量为4％时达到最大，前者为23．0，后者为28．O；垂直燃烧测试分析得到：没有添加TPP的ABS／MMT纳米复合阻燃材料都没有达到V

4、．0级别，添加TPP的ABS／TPP／MMT纳米复合阻燃材料ABSlIj,ABS3’，ABS5’阻燃性能有明显提高，均达到了V．0燃烧级别；锥形量热仪测试显示当加入4％的MMT后，热释放速率峰值较纯ABS降低了47。3％：当同时添加4％的MMT和10％的TPP时，较纯ABS降低了57．3％：纯的ABS的总热释放量要比添加阻燃剂后的复合材料高出120MJ．m也；质量损失速率的最高值分别降低了40．6％和53．1％；生烟速率的最高值分别降低了33．3％和50％；总生烟量也有明显的降低；有效缓解了燃烧速率，提高了其阻燃性能。关键词tABS蒙脱土纳米复合材料磷酸三苯酯燃

5、烧性能桂林工学院硕士学位论文AbstractOrganic—modifiedmontmorillonite(OMMT)ispreparedbyintercalating晰thCTAB，anditss仃u曲lreistestedbyX-raydiffraction(XRD)，thermalanalysis(DSC、TG)andFT．IR．TheABS／MMTnanocompositesandABS／TPP／MMTnanocompositeswerepreparedbymeltintercalation．T1leirstructuresandpropertieswe

6、recharacterizedbyX—raydiffraction(XRD)，transmissionelectronmicroscopy(TEM)，scanelectronicmicroscopy(SEM)，universalmachine，thermogravimetricanalysis(TGA)，limitoxygenindex(LOI)，conecalorimetertextandverticalburningtext．．Theresultsshowedthatthehexadecyllrimethylammoniumbromidehadinterca

7、latedintothelayersofMM■Thespacingoflayersofmontmorillonitehasincreasedfrom1．46nmto2．71nm．TheABS／MMTllanO—compositesandABS／TPP／MMTnano．compositeshadpreparedsuccessfully．XRDandTEMshowedthatABShadintercalatedintotheOMMT’Slayers．邢弛tensilestrengthoftheuseof4％OMMTnanocompositesWasincreased

8、by15％thanpur